Phát minh kỳ lạ: Loại vải mới có thể 'nghe' được âm thanh và nhịp tim?
Giúp NTDVN sửa lỗi
Các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Nanyang đã phát minh ra một loại vải đặc biệt có thể phát hiện và sản sinh âm thanh, người mặc có thể trả lời điện thoại và liên lạc thông qua trang phục.
https://www.ntdvn.net/khoa-hoc/phat-minh-ky-la-loai-vai-moi-co-the-nghe-duoc-am-thanh-va-nhip-tim-324534.html
Các nhà nghiên cứu sản xuất vải nghe âm thanh bằng cách dùng sợi co giãn cấu tạo từ vật liệu áp điện. (Ảnh minh họa: Pixabay)
AFP đưa tin Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) bắt đầu khởi động dự án nghiên cứu vải có khả năng nghe và phát ra tiếng động cách đây khoảng một thập kỷ. Mục đích của dự án là chế tạo loại vải có nhiều đặc tính phức tạp nhất từ trước tới nay, cho phép sợi vải tương tác với môi trường xung quanh.
Lấy cảm hứng từ cách tai người hoạt động bao gồm quá trình biến đổi rung động thành tín hiệu tương tự, các nhà nghiên cứu sản xuất vải nghe âm thanh bằng cách dùng sợi co giãn cấu tạo từ vật liệu áp điện, một chất rất nhạy trước tín hiệu điện.
Trên thực tế loại sợi mới có nhiều đặc tính giống loại nhựa mà người ta sử dụng trong microphone. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu thay đổi hàm lượng flo trong nhựa để đảm bảo rằng các phân tử sắp xếp theo kiểu không đối xứng. Sự không đối xứng của các phân tử khiến nhựa có đặc tính áp điện - nghĩa là khi đưa vào nó một trường điện thì nó biến đổi hình dạng và ngược lại, khi dùng lực cơ học tác động vào nó thì nó tạo ra dòng điện.
Khi kết nối chúng với nguồn điện và cho một dòng điện yếu chạy qua, chúng sẽ dao động và phát ra tiếng động. Nếu chúng dao động ở tần số mà tai người có thể nghe, bạn sẽ nghe thấy nhiều giai điệu từ chúng”, Noemie Chocat, một thành viên trong nhóm nghiên cứu, phát biểu.
Các ứng dụng liên quan tới loại sợi vải phát hiện âm thanh có thể bao gồm microphone cực nhạy có khả năng ghi âm lời nói hoặc giám sát các chức năng của cơ thể, hoặc những sợi có thể đo lượng máu chảy trong mạch và áp suất trong não.
"Thậm chí chúng ta có thể dùng sợi vải phát hiện âm thanh để chế tạo loại lưới giám sát dòng chảy của nước trong đại dương hay máy chụp cộng hưởng từ có độ phân giải cực cao”, MIT tuyên bố.
- Mẫu vải mới thu những rung động nhỏ và biến đổi thành tín hiệu điện, ghi lại trên một thiết bị để kiểm tra lại sau đó. (Ảnh minh họa: Pixabay)
Người mặc có thể trả lời điện thoại và liên lạc thông qua trang phục
Loại vải mới cũng có thể hoạt động như thiết bị trợ thính giúp người bị suy giảm thính lực tìm đường trong môi trường ồn ào.
Ngoài ra, quần áo làm từ vải nghe âm thanh có thể liên tục theo dõi nhịp tim hoặc nhịp thở theo thời gian thực dựa theo rung động trên da. Qua đó, người mặc có thể trả lời điện thoại và liên lạc thông qua trang phục.
Ông Wei Yan, trưởng nhóm nghiên cứu, trợ lý giáo sư ở Đại học Công nghệ Nanyang, cho biết vải của họ có thể dệt thành lưới thông minh để theo dõi cá ở biển.
Nó thậm chí có thể tích hợp vào vỏ tàu vũ trụ để phát hiện lượng bụi vũ trụ tích tụ hoặc dùng cho các tòa nhà để phát hiện vết nứt hoặc chỗ căng do áp lực.
Yan và cộng sự kiểm nghiệm ý tưởng này đã để vải dệt bằng loại sợi đặc biệt tiếp xúc với một loạt rung động âm thanh từ thư viện vắng lặng tới giao thông đông đúc. Sản phẩm biến đổi thành công rung động thành tín hiệu điện phù hợp.
Mặt khác, nhóm nghiên cứu cũng ghi âm một chuỗi từ và đưa đoạn ghi âm vào sợi vải, để xem xét liệu loại vải mới có thể vận hành như một chiếc loa dịch dữ liệu tín hiệu điện thành rung động mà chúng ta có thể nghe được hay không. Mẫu vải thu tín hiệu điện và biến đổi ngược lại thành rung động nền mà tai người có thể phát hiện.
Mẫu vải theo dõi chính xác nhịp tim của tình nguyện viên
Trong thí nghiệm đầu tiên, nhóm nghiên cứu muốn xem liệu mẫu vải có thể xác định hướng bắt nguồn của âm thanh hay không. Họ tiến hành khâu vải vào lưng áo phông, sau đó vỗ tay trong lúc đứng ở nhiều vị trí khác nhau. Kết quả là sản phẩm phát hiện góc của âm thanh từ khoảng cách 3 m. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu khâu một sợi hợp chất vào đường viền áo và để một tình nguyện viên khỏe mạnh mặc. Đúng như dự kiến, mẫu vải theo dõi chính xác nhịp tim của tình nguyện viên.
Ngọc Mai
(Tổng hợp)
